含钒钢渣提钒研究背景、意义、目的与方法研究

含钒铁水转炉提钒渣冶炼方案目录1.钒相关基础知识 (4)1.1钒元素的发现与发展 (4)1.2国内钒的发展 (5)1.3钒的矿物简介 (6)1.4钒及其化合物的性质 (6)1.4.1金属钒的性质 (6)1.4.2金属钒的制备: (7)1.4.3钒的主要氧化物 (7)1.4.4含钒化合物的理化性能 (8)1.5钒在钢铁上的应用 (9)1.6钒的生产方法 (10)2.转炉提钒基本原理 (11)2.1转炉提钒的意义 (11)2.2转炉提钒的原理 (12)2.3铁质初渣与金属熔体间的氧化反应 (12)2.4转炉提钒脱钒、脱碳规律 (12)2.5铁水中钒与碳氧化的转化温度 (13)2.6影响转炉提钒的主要因素 (15)2.6.1铁水成分的影响 (15)2.6.2 铁水中钒的影响 (15)2.6.3.铁水硅的影响 (15)2.6.4.吹炼终点温度对钒渣中全铁含量影响 (16)2.6.5.供氧制度的影响 (17)3.提取钒渣方法 (17)3.1顶底复吹转炉提钒 (17)3.2转炉单联法提钒 (18)3.3攀钢转炉提钒工艺 (20)3.3.1转炉提钒工艺流程图 (20)3.3.2攀钢转炉提钒工艺过程 (20)3.3.3攀钢转炉提钒主要设备参数 (21)3.3.4攀钢转炉提钒用原材料 (21)3.3.5 不同氧枪的提钒效果 (22)3.3.6攀钢转炉提钒冷却制度 (23)3.3.7攀钢转炉提钒终点控制 (24)3.3.8出半钢和倒钒渣 (24)3.3.9攀钢提钒钒渣 (25)4.八钢炼钢提钒渣方案 .......................................................................... 错误！未定义书签。

1.钒相关基础知识1.1钒元素的发现与发展钒(V)，呈银灰色，原子序数为23，原子量为50.942，在元素周期表中属VB族，具有体心立方晶格。

1801年，墨西哥矿物学家德尔·里奥在研究铅矿时，发现一种化学性质与铬、铀相似的新元素，其盐类在酸中加热时呈红色，故名为红色素。

从含钒钢渣中富集钒的方法与流程钒是一种重要的金属元素，被广泛应用于钢铁、航空航天、化工等领域。

然而，由于钒资源的稀缺性，从矿石中提取钒成本较高。

因此，富集含钒钢渣中的钒成为一种重要的手段，可以有效地回收和利用这一价值元素。

本文将介绍从含钒钢渣中富集钒的方法与流程。

一、酸法浸取富集钒酸法浸取是一种常用的从含钒钢渣中富集钒的方法。

具体流程如下：1. 粉碎：将含钒钢渣进行粉碎，以增加其比表面积，便于后续的浸取操作。

2. 酸浸：将粉碎后的钢渣与稀硫酸或盐酸进行浸取。

浸取条件包括浸取时间、浸取温度、酸液浓度等，需根据具体情况进行优化。

3. 分离固液：将浸取后的固液混合物进行固液分离，通常采用离心或过滤等方法，将固体渣滓和酸液分离。

4. 钒溶液处理：将得到的含钒酸液进行进一步处理，包括除杂、浓缩等步骤。

除杂可采用萃取、溶剂萃取等方法，去除杂质离子，提高钒的纯度。

5. 钒的回收：经过处理后的含钒酸液，可以通过还原、电解等方式回收纯钒。

二、矩阵冶金法富集钒矩阵冶金法是另一种常用的从含钒钢渣中富集钒的方法。

具体流程如下：1. 热处理：将含钒钢渣进行热处理，使其中的钒转化为易溶性的钒化合物。

热处理温度和时间需要根据钢渣的组成和性质进行调控。

2. 酸浸：将经过热处理的钢渣与酸性溶液进行浸取。

浸取酸液的浓度和温度需要根据钢渣的特性进行优化。

3. 分离固液：将浸取后的固液混合物进行分离，得到固体渣滓和酸液。

4. 钒溶液处理：对得到的含钒酸液进行杂质去除和钒的富集。

杂质去除可以采用萃取、溶剂萃取等方法。

5. 钒的回收：经过处理后的含钒酸液，可以通过还原、电解等方式回收纯钒。

三、其他方法与流程除了酸法浸取和矩阵冶金法，还有一些其他方法可以用于富集含钒钢渣中的钒，如氧化焙烧法、浸出熔融法等。

这些方法具体流程与条件有所不同，但核心思想都是通过化学反应实现钒的富集与回收。

在实际应用中，根据含钒钢渣的成分和性质选择合适的方法进行钒的富集。

提钒技术的研究现状和进展姬云波 童 雄 叶国华(昆明理工大学,云南 昆明 650093)摘 要 介绍了钒的性质和应用,及近年来国内外提钒技术的研究进展。

对各种提钒工艺进行了详细的分析与探讨,并对其发展的方向和趋势进行了展望。

关键词 钒渣 提钒 焙烧 浸出 萃取概 述19世纪初,墨西哥矿物学家里奥首先发现钒,瑞典化学家塞弗斯托姆以女神凡娜迪斯的名字Va-nadis命名为钒(Vanadium)〔1〕。

金属钒(元素符号V),呈银灰色,原子序数为23,相对原子质量为50 42,在元素周期表中属VB 族,具有体心立方晶格。

其密度为6 11g/cm3,熔点1917 ,沸点3400 ,属少数难熔金属之一。

高纯度的钒具有延展性。

钒的化学性质比较稳定,在常温下不被氧化,甚至在300 以下都能保持其光泽,对空气、盐水、稀酸和碱有较好的抗腐蚀性〔2〕。

钒制品主要被用于钢铁工业中。

目前,钒产品因具有许多特殊性能越来越广泛地被应用在化工、航空、航天等高科技领域中〔3〕。

提钒的原料主要来自于钒矿、钢渣、石煤、废钒催化剂、石油和沥青废料等。

提钒工艺也因其原料的种类、性质及钒的含量的差异而各不相同。

国内外现行的各种提钒技术,往往由于高成本、高污染、流程长、回收率低,其应用一直受到限制。

因此,如何根据原料的特点制定出一套成本低、无污染、回收率高的工艺始终是矿业技术工作者亟待解决的技术难题。

本文结合国内外的生产实际,对目前的各种提钒工艺进行了综述。

1 含钒钢渣提钒研究提钒的主要原料之一是钒钛磁铁矿,从钒钛磁铁矿中回收钒,常用的方法是将钒钛磁铁矿在高炉中冶炼出含钒生铁,通过选择性氧化铁水,使钒氧化后进入炉渣,得到含量较高的含钒钢渣作为提钒的原料。

1 1 钒钢渣的主要生产工艺目前钒渣的生产方式有两种:1)转炉法生产钒渣,将含钒生铁水置于转炉内吹炼数分钟,使钒氧化进入炉渣,实现钒与铁的分离;(2)雾化法生产钒渣,是使用压缩空气将铁水雾化成细小的液滴,空气中的氧使铁液中的钒发生氧化;该法生产的钒渣存在的问题是渣中的铁含量过高,优点是处理能力较大。

42资源再生 2010/9T技术echnology含钒尾渣综合利用研究□文/解 晶攀钢钒资源综合利用科技有限公司Analysis on Comprehensive Utilization of Yanadium Tailings摘 要：攀宏钒制品厂生产过程中产生的尾渣，含有较高的钒、铬、铁等金属元素，历年来全部用于对外销 售，市场供大于求的矛盾日益突出，经常出现尾渣堵库现象，严重威胁正常生产。

为此，公司针对 性的提出了含钒尾渣返厂循环利用和市场销售相结合的“两条腿走路”方针，同时回收尾渣中的钒、 铬、铁等金属元素，通过加工增值，实现经济效益最大化。

一、含钒尾渣综合利用的研究背景1. 含钒尾渣综合利用迫在眉睫攀宏含钒尾渣中的钒、铬、铁等金属元素含量较高，没有对其进行开发利用，历年来全部用于对外销售（见表1）。

2008年7月之前，处于产销持平状态，基本能够维持攀宏钒制品厂的正常生产，自该厂扩能改造之后，尾渣产生量随着钒产品的增加而不断增加，供大于求的矛盾日益突出，销售工作一直处于被动局面，销售价格由扩能改造前的500~600元/吨不断下滑到目前的300元/吨左右，不仅如此，情况严重时销售量下降，造成尾渣堵库，严重威胁工厂的正常生产。

另外，当攀钢集团西昌钒钛公司建成投产以后，含钒尾渣的资源量将大幅度增加，对于攀西地区的有限销售市场，尾渣供大于求的矛盾将更加突出，销售工作将更加困难，保攀宏钒制品厂正常生产的难度也将进一步加大。

2. 含钒尾渣综合利用意义重大随着经济和社会的发展，环境污染和资源短缺已成为全世界日益关注的问题。

今年，攀钢钒公司将资源综合利用列为公司未来五年发展规划的重点之一，科技公司对资源的再生利用也予以了高度重视。

2010年1月经公司批准，科技公司开展了含钒尾渣综合利用的专项研究课题，通过自主研发来开辟保攀宏钒制品厂正常生产及供大于求矛盾的新途径、新方式和新方法。

二、含钒尾渣综合利用的研究方案在公司内部挖掘二次资源、固体废弃物料以及调用部份高铁料矿粉，将挖潜资源、矿粉、尾渣三种物料，按设计比例配料，均匀混合后，返炼铁厂配烧结矿。

钒钛分离与提取钒渣钙化焙烧 酸浸提钒试验研究付自碧(攀钢集团研究院有限公司,钒钛资源综合利用国家重点实验室,四川攀枝花617000)摘　要:针对钒渣钙化焙烧-酸浸提钒工艺在工业试验过程中暴露出来的问题,以攀钢钒渣为原料,对影响提钒效果的关键工艺参数进行了研究㊂主要考察了混合料CaO /V 2O 5㊁熟料粒度㊁熟料金属铁㊁酸浸浆料终点pH 值对钒转浸率的影响,焙烧气氛氧化性对最佳焙烧温度㊁浸出液P 浓度对沉钒效果的影响㊂研究结果表明,在混合料CaO /V 2O 50.54~0.70㊁熟料粒度为-0.096mm㊁熟料金属铁≤2%和浆料终点pH≤4.1时可获得较好的钒转浸率;当焙烧进气氧含量为15%(相应尾气氧含量~12.5%)时,最佳焙烧温度为850~870℃,相应的钒转浸率为88.29%~88.66%;酸性浸出液TV 32g /L 左右时,P 浓度应控制在0.06g /L 以下㊂关键词:钒渣;钙化焙烧;酸浸;钒转浸率中图分类号:TF841.3 文献标志码:A 文章编号:1004-7638(2014)04-0001-06DOI :10.7513/j.issn.1004-7638.2014.01.001Experimental Research on Vanadium Extraction by CalcifiedRoasting and Acid LeachingFu Zibi(Pangang Group Research Institute Co.,Ltd.,State Key Laboratory for Comprehensive Utilization of Vanadium and Titani⁃um Resources,Panzhihua 617000,Sichuan,China)Abstract :To solve problems arising during calcified roasting and acid leaching processes in vanadium extraction industrial test,the influence of key process parameters on extraction of vanadium was studied by taking vanadium slag from Pangang as raw materials.The research focused on the influence of Cao /V 2O 5ratio,roasted materials’particle sizes,metallic iron content in roasted materials and final pH val⁃ue of leaching slurry on vanadium leaching rate and the influence of oxidizability of roasting atmosphereon the optimum roasting temperature,and the influence of P concentration of leaching liquid on precipi⁃tation of vanadium.The results show that a higher vanadium leaching rate can be obtained with CaO /V 2O 5ratio of 0.54~0.70,the roasted materials’particle sizes of -0.096mm,metallic iron content in roasted materials equal to or less than 2%and the final pH value of leaching slurry not higher than4.1.With 15%of oxygen in inlet gas (the corresponding oxygen content in exhaust gas is about 12.5%),the optimum roasting temperature is 850~870℃,and the corresponding vanadium leaching rate is 88.29%~88.66%.When the acid leaching liquid contains 32g /L of TV,P concentrationshould be controlled below 0.06g /L.Key words :vanadium slag,calcified roasting,sulfuric acid leaching,vanadium leaching rate 收稿日期:2014-01-04第35卷第1期2014年2月钢　铁　钒　钛IRON STEEL VANADIUM TITANIUMVol.35,No.1February 20140　引言 钒钛磁铁矿是生产钒的主要工业矿物原料,国内外普遍按钒钛磁铁矿炼铁 铁水提钒 钒渣生产氧化钒的提钒工艺路线进行处理㊂目前,钒渣生产氧化钒主要采用钠化焙烧 水浸提钒工艺[1],该工艺具有技术成熟㊁产品质量好等优点,同时也存在对钒渣中CaO㊁SiO2含量限制严格,生产成本高,危险固废物如提钒尾渣㊁钒铬渣和副产物硫酸钠难处理等问题㊂针对钒渣钠化焙烧 水浸提钒工艺存在的问题,提出了钒渣钙化焙烧 酸浸提钒工艺[2],该工艺主要优点是:①对钒渣CaO㊁SiO2含量限制放宽,利于钒渣的生产;②主要辅料碳酸钙便宜,废水简单处理后可循环利用,氧化钒生产成本降低;③提钒尾渣不含钠盐,有利于二次综合利用㊂攀钢对钒渣钙化焙烧 酸浸提钒工艺进行了系统的实验室试验㊁扩大试验和工业试验研究,并于2012年建成了18800t/a氧化钒工业生产线㊂笔者针对钒渣钙化焙烧 酸浸提钒工艺工业试验过程中暴露出的混合料CaO/V2O5波动范围大,焙烧温度高导致的物料结块及回转窑结圈㊁浸出液变黑㊁浸出液储罐出现沉淀物等问题,以攀钢钒渣为原料,在实验室进行了混合料CaO/V2O5㊁熟料粒度㊁熟料金属铁㊁酸浸浆料终点pH值对钒转浸率的影响,焙烧气氛氧化性对最佳焙烧温度㊁浸出液P浓度对沉钒效果的影响研究,确定了合适的工艺控制参数,并在工业试验装置上得到验证,完善了钒渣钙化焙烧 酸浸提钒工艺的产业化技术㊂1　试验条件与方法1.1　试验原料钒渣:试验用钒渣为攀钢钒渣,其典型化学成分见表1㊂其它辅料:氧化钙㊁硫酸等均为分析纯㊂表1　攀钢钒渣主要化学成分Table1　Main chemical compositions of vanadium slag in Pangang% TV P Mn TCr SiO2Al2O3CaO MgO Na2O K2O TFe FeO 9.150.052 6.48 2.3115.75 2.8 1.94 4.820.1340.17128.8136.351.2　试验设备试验过程中使用的主要设备名称与型号如下:混料机:WHJ5不锈钢卧式混料机;电热回转管:Ø149mm×2000mm;空压机:0940-120L/min;测氧仪:ZOX-01H2;水浴锅:HH-S双孔数显恒温水浴锅;搅拌器:DJ1C增力电动搅拌器;酸度计:哈纳PH213;干燥箱:101-3型鼓风干燥箱㊂1.3　试验方法将钒渣与氧化钙按照CaO/V2O5比例称好重量,用混料机混匀;然后按试验设定的温度制度在马弗炉或电热式回转管中进行焙烧;焙烧熟料粉碎后在恒温水浴锅内进行酸浸,控制酸浸条件为浆料pH=2.8~ 3.0㊁酸浸时间1h㊁酸浸温度50℃和液固比2∶1;酸浸残渣经过滤㊁洗涤后烘干并称重,分析残渣中的TV 含量和酸性浸出液中的TV浓度,计算钒转浸率㊂2　试验结果与讨论2.1　CaO/V2O5对焙烧效果的影响钒渣钙化焙烧的目的是使钒与氧化钙反应生成可溶于稀硫酸的钒酸钙㊂根据CaO配比和焙烧温度的不同,钙化焙烧过程中形成的钒酸钙可以是偏钒酸钙(CaO㊃V2O5)㊁焦钒酸钙(2CaO㊃V2O5)和正钒酸钙(3CaO㊃V2O5),三种钒酸钙在不同pH溶液中的溶解率差异较大,见图1[3]㊂从图1可以看出:①溶液pH<1.35时,三种钒酸钙在20℃和60℃均有较大的溶解率,但钒渣钙化焙烧熟料在pH 值较低的条件下浸出会使P㊁Si㊁Fe㊁Mg㊁Al等杂质溶解率增大,影响含钒浸出液的质量;②在溶液温度60℃㊁pH=2.5~4.0时,焦钒酸钙和正钒酸钙均有较大的溶解率,其中焦钒酸钙溶解率最大,超过95%㊂因此,钒渣钙化焙烧过程中应控制CaO与V2O5的比例,使钙化熟料中的钒酸钙尽可能以焦钒酸钙的形式存在,生成焦钒酸钙的CaO/V2O5(质量比)理论值为0.62㊂㊃2㊃ 钢铁钒钛 2014年第35卷　图1　三种钒酸钙的溶解率与溶液pH 关系Fig.1　Relationship between three kinds of calcium vanadate’s dissolving rate and the solution's pH value 以-0.096mm 钒渣为原料,添加氧化钙配成不同CaO /V 2O 5的混合料在920℃焙烧120min ,获得的熟料钒转浸率与CaO /V 2O 5的关系见图2㊂图2　混合料CaO /V 2O 5对焙烧钒转浸率的影响Fig.2　The influence of CaO to V 2O 5ratio onvanadium leaching rate 由图2可见,当混合料CaO /V 2O 5=0.30~0.54时,钒转浸率随CaO /V 2O 5增大先大幅度升高再缓慢增高㊂混合料CaO /V 2O 5=0.30时钒转浸率低是因为该CaO /V 2O 5与生成偏钒酸钙需要控制的CaO /V 2O 5(理论值0.31)接近,熟料中的钒主要以偏钒酸钙的形式存在,导致钒酸钙溶解率降低;混合料CaO /V 2O 5=0.40~0.54时,虽然低于理论配比CaO /V 2O 5=0.62,但钒转浸率均大于89.21%,且呈上升趋势,这是因为钒渣在钙化焙烧过程中生成钒酸钙的同时有钒酸锰生成,随着CaO 配比的增加,钙逐渐替换锰形成钒酸钙锰和钒酸钙[4],由于钙替换锰的比例逐渐增加,钒转浸率也逐渐提高;混合料CaO /V 2O 5=0.54~0.70时,钒转浸率均较高,为91.93%~92.49%,此时钙化熟料中仍有部分钒酸钙锰,从表2中的钒酸钙锰相扫描电镜能谱分析成分数据判断,钒酸钙锰以焦钒酸盐的形式存在,易溶于稀硫酸;混合料CaO /V 2O 5>0.70时,钒转浸率随CaO /V 2O 5增大呈下降趋势,是因为钙化熟料中生成的正钒酸钙比例逐渐增加,钒酸钙溶解率下降所致㊂因此,合适的混合料CaO /V 2O 5为0.54~0.70㊂表2　钙化熟料中钒酸钙锰相扫描电镜能谱分析结果Table 2　SEM⁃EDS analysis results of calcium manganese vanadate in calcified clinker %OCaVMn36.0216.9935.2011.792.2　气氛氧化性对最佳焙烧温度的影响对于一般的化学反应,在一定温度下,反应速率与各反应物浓度幂的乘积成正比;对于钒渣钙化焙烧来说,低价钒㊁铁的氧化和含钒尖晶石的分解需要氧气参与反应,提高焙烧气氛中的氧含量实质也就是提高反应物的浓度,可以通过提高焙烧气氛中的氧含量来加快低温反应速度,降低最佳焙烧温度㊂将钒渣与氧化钙按CaO /V 2O 50.62配料㊁混匀后在马弗炉内静态焙烧(氧化气氛较弱)获得钒转浸率与焙烧温度的关系和控制焙烧进气氧含量15%(相应的尾气氧含量~12.5%)获得钒转浸率与焙烧温度的关系见图3㊂由图3可以看出,在马弗炉内静态焙烧(氧化气氛较弱)时,最佳焙烧温度为920~940℃,与文献[3,5-6]获得最佳焙烧温度900~950℃的研究结果相近,相应的钒转浸率为88.64%~88.79%;在焙烧进㊃3㊃　第1期 付自碧:钒渣钙化焙烧 酸浸提钒试验研究 气氧含量15%(相应的尾气氧含量~12.5%)时,最佳焙烧温度为850~870℃,相应钒转浸率为88.29%~88.66%,与用马弗炉在920~940℃静态焙烧(氧化气氛较弱)获得的钒转浸率相当㊂由此可见,焙烧气氛氧化性强弱对最佳焙烧温度影响较大,气氛氧化性强时达到最佳钒转浸率所需控制的焙烧温度比气氛氧化性弱时低㊂合适的焙烧气氛为进气氧含量15%(相应的尾气氧含量~12.5%),最佳焙烧温度为850~870℃㊂图3　焙烧温度对钒转浸率的影响Fig.3　The influence of roasting temperature onvanadium leaching rate 2.3　熟料粒度对钒转浸率的影响将钙化熟料粉碎并筛分成不同的粒级,在相同的酸浸条件下浸出,获得的钒转浸率与熟料粒度的关系见图4㊂图4　熟料粒度对钒转浸率的影响Fig.4　The influence of roasted material's sizes onvanadium leaching rate 由图4可以看出,熟料粒度为+0.096mm 时,钒转浸率随熟料粒度变小而迅速增大;熟料粒度为-0.096mm 时,钒转浸率随熟料粒度变小而增加的幅度较小㊂这是因为钙化熟料粒度变小后,包裹在熟料粘结相中的钒酸钙充分暴露,有利于与浸出剂接触反应;同时,在搅拌的共同作用下,可避免因反应生成硫酸钙固体沉积在大颗粒微孔中影响钒酸钙的进一步溶解;熟料粒度达到-0.096mm 后,熟料中的钒酸钙已暴露得比较充分,熟料粒度对钒转浸率影响的作用不大㊂因此,合适的熟料粒度为-0.096mm ㊂2.4　金属铁对酸浸效果的影响钒渣通常夹杂着一定数量的金属铁粒,在钒渣球磨处理过程中,部分金属铁粒会被磨成细小的铁粒和铁片;在生产控制出现问题时,细小的铁粒和铁片会随精粉钒渣进入焙烧㊁熟料粉碎和酸浸系统㊂虽然铁粒和铁片的表面在焙烧过程中被氧化,但在熟料粉碎时金属铁表面的氧化层会被打磨,露出金属铁表面,对酸浸产生影响㊂向以-0.096mm 钒渣和氧化钙为原料焙烧获得的熟料中添加不同比例的细小金属铁片,在相同的条件下酸浸,获得钒转浸率与熟料金属铁含量的关系见图5㊂图5　熟料金属铁含量对钒转浸率的影响Fig.5　The influence of metallic iron content in the roasted material on vanadium leaching rate 由图5可见,钒转浸率随熟料金属铁含量的增加而降低;熟料金属铁含量为4%~5%时的钒转浸率比无金属铁时低14个百分点,比金属铁含量为1%~2%时低12个百分点㊂钒转浸率降低是因为金属铁在酸浸过程中溶解并还原五价钒,金属铁含量越高,被溶解的铁和被还原的钒越多,形成的钒酸㊃4㊃ 钢铁钒钛 2014年第35卷　铁和四价钒沉淀也越多,最终表现为钒转浸率降低㊂因此,熟料中的金属铁含量应控制在2%以下,且越低越好㊂2.5　酸浸浆料终点pH 值对钒转浸率的影响钙化熟料酸浸反应过程中,一般控制浆料pH值恒定在2.8~3.0范围内;酸浸反应结束后,停止加酸,浆料按一定的速度放到带式过滤机上进行过滤㊁洗涤等后续处理㊂浆料在放到带式过滤机的过程中,pH 会逐渐上升;在设备出现故障,浆料不能及时过滤时pH 也会上升㊂为了考察浆料pH 上升对钒转浸率的影响,进行了浆料终点pH 值对钒转浸率的影响试验,结果见图6㊂其中,液计转浸率是将浸出液静置约24h 并滤去沉淀物后的分析结果㊂图6　浸出浆料终点pH 对钒转浸率的影响Fig.6　The influence of final pH value of leachingslurry on vanadium leaching rate 由图6可见,当浆料pH≤4.1时,液计钒转浸率和渣计钒转浸率结果一致,表明浆料pH≤4.1时不会对钒转浸率产生影响;当浆料pH =4.1~4.7时,渣计钒转浸率未下降,液计钒转浸率有较大幅度的下降且浸出液静置过程中产生明显的沉淀,说明浆料pH =4.1~4.7时具备产生沉淀降低钒转浸率的条件,只是沉淀形成的速度较慢,该pH 条件下获得的浸出液易在贮罐中形成沉淀;当浆料pH>4.7时,液计钒转浸率和渣计钒转浸率均出现大幅度下降㊂因此,浆料应控制终点pH≤4.1㊂2.6　浸出液P 浓度对沉钒效果的影响含钠浸出液中P 浓度对酸性铵盐沉钒影响方面的研究较多,因磷与钒生成十二磷钒酸[PV 12O 30]7-及其盐或十四磷钒酸[PV 14O 42]9-及其盐阻碍钒的沉淀,大大降低沉钒率,同时影响产品质量[7],需要将P 浓度控制在0.015g /L 以下㊂但钙化熟料酸浸获得的酸性浸出液中阳离子种类和浓度与含钠浸出液不一样,P 浓度对酸性浸出液沉钒效果的影响程度尚不清楚㊂用TV 32g /L ㊁P 浓度不同的酸性浸出液进行沉钒试验,考察P 浓度对钒沉淀率和产品P 含量的影响,结果见图7㊂图7　酸性浸出液P 浓度对钒沉淀率和产品P 含量的影响Fig.7　The influence of P concentration in acid　 leaching liquid on vanadium precipitationrate and P content in products　 由图7可见,当P 浓度小于0.06g /L 时,随着酸性浸出液P 浓度的增加,钒沉淀率呈缓慢下降趋势,但均在99.5%以上;当P 浓度大于0.06g /L 时,钒沉淀率随P 浓度的增加而降低的速度加快;当P 浓度达到0.078g /L 时,沉钒率下降至98.6%㊂产品中的P 含量随酸性浸出液P 浓度增加而增加,当酸性浸出液P 浓度达到0.078g /L 时,产品V 2O 5中P 含量为0.035%,满足产品质量标准≤0.05%的要求㊂因此,在P≤0.078g /L 时,P 浓度控制指标的确定主要考虑对钒沉淀率的影响;酸性浸出液TV32g /L 左右时,P 浓度应控制在0.06g /L 以下㊂根据实验室研究结果,对工业试验装置进行了相应的改造,采用钒渣与石灰石间断式搅拌混料的方式缩小了混合料中CaO /V 2O 5的波动范围;通过向回转窑烧嘴的助燃空气中添加纯氧的方式使尾气氧含量提高到13%~15%,焙烧温度降低到870℃左右;采用风选的方式有效控制了熟料金属铁的含量;通过控制浸出液pH 值避免了储罐中钒的沉淀㊂改造后设备运行正常,达到预期效果,解决了工业试验过程中出现的回转窑结圈㊁溶液变黑等问题,工艺㊃5㊃　第1期 付自碧:钒渣钙化焙烧 酸浸提钒试验研究 技术指标有明显提高㊂3　结论 1)钒渣钙化焙烧-酸浸工艺中,混合料CaO/ V2O5的最佳控制范围为0.54~0.70㊂2)气氛氧化性强弱对最佳钙化焙烧温度有较大的影响,当焙烧进气氧含量为15%(相应的尾气氧含量~12.5%)时,最佳焙烧温度为850~870℃㊂3)钒转浸率受熟料粒度的影响较大,随熟料粒度的变小而迅速升高,合适的熟料粒度为-0.096mm㊂4)金属铁在酸浸过程中会导致钒转浸率大幅度下降,熟料中的金属铁含量应控制在2%以下,且越低越好㊂5)浆料pH升高后,会导致钒直接沉淀在残渣中或者浸出液贮罐中,应控制浆料终点pH≤4.1㊂6)在P≤0.078g/L时,P浓度控制指标的确定主要考虑对钒沉淀率的影响;在酸性浸出液TV32 g/L左右时,P浓度应控制在0.06g/L以下㊂参考文献[1]　Huang Daoxin.Vanadium extraction and steelmaking[M].Beijing:Metallurgical Industry Press,2000.(黄道鑫.提钒炼钢[M].北京:冶金工业出版社,2000.)[2]　Liao Shiming,Bo Tanlun.Vanadium metallurgy abroad[M].Beijing:Metallurgical Industry Press,1985.(廖世明,柏谈论.国外钒冶金[M].北京:冶金工业出版社,1985.)[3]　Chen Housheng.Study on extraction of vanadium pentoxide from roasted vanadium slag with lime[J].Iron Steel Vanadium Tita⁃nium,1992,13(6):1-9.(陈厚生.钒渣石灰焙烧法提取V2O5工艺研究[J].钢铁钒钛,1992,13(6):1-9.)[4]　Li Xinsheng.Mechanism research on oxidation roasting and leaching process of high calcium low⁃grade vanadium slag[D].Chongqing:Chongqing University,2011.(李新生.高钙低品位钒渣焙烧-浸出反应过程机理研究[D].重庆:重庆大学,2011.)[5]　Cao Peng.Research on vanadium slag roasted with calcium salt[J].Iron Steel Vanadium Titanium,2012,33(1):30-34.(曹鹏.钒渣钙化焙烧试验研究[J].钢铁钒钛,2012,33(1):30-34.)[6]　Yin Danfeng,Peng Yi,Sun Zhaohui,et al.Influencing factors of calcified roasting and thermal analysis to the process of vana⁃dium slag produced from Pangang[J].Metal Mine,2012(4):91-94.(尹丹凤,彭毅,孙朝晖,等.攀钢钒渣钙化焙烧影响因素研究及过程热分析[J].金属矿山,2012(4):91-94.) [7]　Kang Xingdong,Zhang Yimin,Liu Tao,et al.Experimental study on preparation of high⁃purity V2O5with acidic ammonium saltprecipitation of vanadium⁃rich liquor[J].Multipurpose Utilization of Mineral Resources,2008(4):14-18.(康兴东,张一敏,刘涛,等.酸性铵盐沉钒制备高纯V2O5的试验研究[J].矿产综合利用,2008(4):14-18.)编辑　杨冬梅‘钢铁钒钛“期刊成功增加多名编委 期刊编委是期刊学术导向的指引者,适当的编委人选与人数可以在期刊组稿㊁稿件质量把关㊁期刊宣传方面起到重要作用㊂近年来,随着钒钛磁铁矿综合利用工作的不断深入,钛产业链不断延伸,‘钢铁钒钛“期刊报道内容也不断拓展,增加该领域的编委成为期刊的必然选择㊂经过多方沟通㊁协商,多位知名院士㊁专家接受攀钢邀请,正式成为‘钢铁钒钛“编委,他们是中航工业北京航材院的曹春晓院士,西北工业大学的周廉院士㊁李金山教授,中国科学院沈阳金属研究所的杨锐教授(研究员),上海大学的翟启杰教授㊂相信有了他们的加盟,‘钢铁钒钛“将会越办越好㊂本刊讯㊃6㊃ 钢铁钒钛 2014年第35卷　。

钢渣提钒可行性研究报告一、钢渣提钒技术现状目前，钢渣提钒主要采用湿法冶炼和干法冶炼两种技术。

湿法冶炼是利用高温熔融法将钢渣中的钒、铬等金属元素溶解，再进行水质分离、析出、熔炼等过程，最终得到含钒高的合金。

干法冶炼是通过焙烧、氧化等过程将钢渣中的金属元素氧化成氧化物，再通过还原反应得到金属钒。

但这两种技术存在能耗高、产品质量不稳定、废气、废水处理难等问题。

二、钢渣提钒的可行性分析1. 原料资源充足我国钢铁工业发展迅速，钢渣资源丰富，其中含有大量的钒元素。

利用这些钢渣进行钒提取，能够实现资源综合利用，提高资源利用效率。

2. 技术水平提高随着我国工业化进程的不断推进，冶金技术水平不断提高，钢渣提钒技术也在不断改进和完善。

采用先进的冶炼设备和工艺流程，能够降低生产成本，提高产出率。

3. 市场需求旺盛随着国内经济的快速增长，对钒合金的需求量也在不断增加。

同时，国家对资源环保的政策要求也在日益严格，推动了钢渣提钒技术的发展。

4. 经济效益显著钢渣提钒项目不仅可以实现资源综合利用，还能够创造更多的就业机会，带动当地经济发展。

而且，钒合金产品的市场价格较高，具有较好的经济效益。

三、钢渣提钒技术发展趋势1. 绿色化生产未来的钢渣提钒技术将更加注重环保和可持续发展。

采用清洁生产工艺，减少废气、废水排放，提高资源利用率，实现循环经济。

2. 创新技术应用未来的钢渣提钒技术将借鉴其他行业的创新技术，如高温氧化反应、溶浮分离等，以提高钒提取率和产品质量。

3. 产业化规模化未来随着技术的不断成熟，钢渣提钒项目将朝着规模化产业化方向发展，降低生产成本，提高市场竞争力。

四、结论综合上述分析，钢渣提钒具有良好的发展前景和可行性。

通过加大科研力度，引进先进技术，优化生产流程，推动产业升级，可以实现钢渣提钒项目的持续健康发展，为我国资源综合利用和环保产业做出积极贡献。

富钒钛渣中钒钛组分分离技术的研究的开题报告一、研究背景和意义富钒钛渣是从钛矿中通过浸出、分离、精炼等工艺流程得到的一种产物，它主要含有钛、铁、钒、氧等元素及其氧化物。

其中，其中钒、钛元素对于钢铁、合金、电子等行业的发展具有重要作用。

然而，当前富钒钛渣中的钒钛元素比例不优，钒的含量高于钛，且含有其他杂质，这就对钒、钛元素的提取和利用造成了一定的难度。

因此，针对富钒钛渣中钒钛元素的分离和提取技术研究，有着重要的现实意义和科学价值。

二、研究目的和内容本研究旨在针对富钒钛渣中的钒、钛元素进行有效分离和提取，通过模拟计算、实验室测试等手段，探究富钒钛渣中钒、钛元素比例调节、分离提纯、杂质去除等方面的技术问题，最终实现对富钒钛渣中钒、钛元素的高效提取和利用。

具体研究内容包括：1.分析富钒钛渣中钒、钛元素的含量和组成比例。

2.采用模拟计算和实验室测试等手段，探究富钒钛渣中钒、钛元素的分离提纯技术，优化富钒钛渣中钒、钛元素比例。

3.分析富钒钛渣中存在的杂质成分，探究钒、钛元素的有效提取和杂质去除技术。

4.利用所得数据和分析结果，完成钒、钛元素的高效提取和利用技术方案，为钒、钛元素的产业化应用提供技术支持。

三、研究方法和步骤本研究将采用以下方法和步骤：1.富钒钛渣中钒、钛元素的含量分析：采用ICP-OES法对富钒钛渣中钒、钛等元素的含量进行检测和分析。

2.分离提纯技术研究：采用沉淀法、萃取法、离子交换法等技术进行富钒钛渣中钒、钛元素的分离提纯实验。

3.富钒钛渣中杂质去除技术研究：采用化学沉淀法、离子交换法等技术进行富钒钛渣中杂质的去除实验。

4.技术方案制定：结合实验结果和数据分析，制定高效的富钒钛渣中钒、钛元素提取和利用技术方案。

四、研究预期成果本研究预计获得以下成果：1.深入了解富钒钛渣中钒、钛元素的含量和组成比例。

2.开发出有效的富钒钛渣中钒、钛元素分离提纯技术，达到优化钒、钛元素比例的目的。

3.探究钒、钛元素的提取和杂质的去除技术，为富钒钛渣中钒、钛元素高效利用提供技术支持。

难处理石煤钒矿提钒工艺研究的开题报告1. 研究背景石煤钒矿是一种重要的含钒矿石，广泛存在于我国，具有丰富的资源储量和广阔的开发前景。

石煤钒矿中主要含有V2O5、Fe、Ti等元素，在工业上具有重要的应用价值。

但是，石煤钒矿中钒元素存在复杂的化学状态和难以分离的问题，限制了其产业化应用。

因此，探索一种高效的石煤钒矿提钒工艺，对于实现石煤钒矿资源的有效利用具有重要的意义。

2. 研究目的本研究旨在探索一种高效的石煤钒矿提钒工艺，并对其进行系统的优化和改进，以达到提高钒产品质量和提高钒回收率的目的。

具体目标包括：(1) 研究石煤钒矿中钒元素的存在形式及其对提钒的影响。

(2) 探索石煤钒矿提钒的常规工艺路线，建立石煤钒矿提钒的流程图。

(3) 评价石煤钒矿提钒工艺的优缺点，确定改进方向。

(4) 对石煤钒矿提钒工艺进行改进，提高钒产品质量和提高钒回收率。

3. 研究内容(1) 对石煤钒矿中钒元素的存在形式进行分析研究，确定其对提钒的影响。

(2) 在分析石煤钒矿提钒工艺的基础上，建立石煤钒矿提钒的流程图，并对其进行评价，确定其优缺点。

(3) 探索石煤钒矿提钒工艺的改进方向，分析改进方案的可行性，并进行实验研究，评价改进后的提钒工艺效果。

(4) 对提钒工艺涉及到的各个环节进行优化，提高钒产品质量和提高钒回收率。

4. 研究方法(1) 对石煤钒矿中钒元素的存在形式，采用XRD、SEM等测试手段进行分析研究，确定其对提钒的影响。

(2) 对石煤钒矿提钒工艺的常规路线进行研究，建立提钒流程图，并采用计算机模拟技术对其进行优化和改进。

(3) 制备石煤钒矿样品，进行实验室规模的实验研究，探究改进方案的可行性，评价提钒工艺效果。

(4) 采用SEM、XRD、EDS等手段对提钒过程中的产物进行分析测试，评价钒产品质量和钒回收率。

5. 研究意义(1) 为实现石煤钒矿资源的有效利用，提高钒产品质量和提高钒回收率提供一种新的解决方案。

(2) 促进了石煤钒矿提钒工艺的发展和优化，推动钒产业的可持续发展。

含钒钢渣提钒研究背景、意义、目的与方法研究1钒化合物性质及其应用 (1)2钒资源在我国的分布情况 (2)3 提钒工艺的发展 (3)4现行含钒钢渣提钒方法简述 (3)4.1 酸浸-碱溶法 (3)4.2 钠化焙烧提钒法 (4)4.3 钙化焙烧提钒法 (4)4.4 溶剂萃取法 (4)4.5 离子交换提钒法 (5)5研究目的和意义 (5)5.1 目的 (5)5.2 意义 (6)1钒化合物性质及其应用如果说钢是虎，那么钒就是翼，钢含钒犹如虎添翼。

只需在钢中加入百分之几的钒，就能使钢的弹性、强度大增，抗磨损和抗爆裂性极好，既耐高温又抗奇寒，难怪在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门，到处可见到钒的踪迹。

此外，钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一，有“化学面包”之称。

主要用于制造高速切削钢及其他合金钢和催化剂。

把钒掺进钢里，可以制成钒钢。

钒钢比普通钢结构更紧密，韧性、弹性与机械强度更高。

钒钢制的穿甲弹，能够射穿40厘米厚的钢板。

但是，在钢铁工业上，并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢，而是直接采用含钒的铁矿炼成钒钢。

钒的盐类的颜色真是五光十色，有绿的、红的、黑的、黄的，绿的碧如翡翠，黑的犹如浓墨。

如二价钒盐常呈紫色；三价钒盐呈绿色，四价钒盐呈浅蓝色，四价钒的碱性衍生物常是棕色或黑色，而五氧化二钒则是红色的。

这些色彩缤纷的钒的化合物，被制成鲜艳的颜料：把它们加到玻璃中，制成彩色玻璃，也可以用来制造各种墨水。

五氧化二钒的半导体性质的发现和其在光学工业中作为抗静电涂层的应用，为它的研究开辟了新纪元。

近年来，对作为功能材料的五氧化二钒的研究已经受到了广泛的重视，它的溶胶—凝胶制备技术也取得了鼓舞人心的进步。

具有层状结构的五氧化二钒凝胶膜显示出有趣的电子、离子和电化学性质，此外，五氧化二钒还具有光电导性质。

根据这些性质开展的应用研究也取得了长足的进步，例如，五氧化二钒可作为普通离子吸收基质材料、湿敏传感器、微电池、电致变色材料， 智能窗、热辐射检测材料或光学记忆材料等。

钒渣加工工艺一、背景与意义随着全球工业化进程的加速，对金属钒的需求量逐年增加。

作为重要的战略资源，钒在钢铁、航空航天、能源等领域中具有广泛的应用。

然而，钒的提取和加工过程会产生大量的钒渣，这些废弃物不仅占用土地资源，还可能对环境造成污染。

因此，对钒渣进行有效的加工处理，实现资源的高效利用，具有重大的现实意义和环境价值。

开展钒渣加工工艺的研究，不仅能解决环境污染问题，还能为企业创造经济价值，为国家的可持续发展做出贡献。

二、钒渣加工工艺的原理钒渣加工工艺主要包括物理法和化学法两大类。

物理法主要利用不同物质物理性质的差异，通过筛选、磁选、重选等手段实现有用成分的分离。

而化学法则通过控制反应条件，使有用成分以新的形式析出，如焙烧、酸浸、水浸等。

在具体操作中，需要根据钒渣的成分、粒度及杂质含量等实际情况选择合适的加工方法。

三、现有钒渣加工工艺流程1.原料准备：将采矿或冶炼过程中产生的钒渣进行破碎、筛分，得到一定粒度的原料。

2.物理法处理：通过磁选、重选、浮选等手段，根据不同矿物物理性质的差异，将有用矿物与脉石矿物分离。

3.化学法处理：主要采用酸浸或碱浸方式，使有用成分转化为可溶性盐类，再通过沉淀、结晶等手段获得高品位钒产品。

4.尾渣处理：经过上述处理后产生的尾渣，根据其性质可进行进一步处理或用作建材、混凝土等领域的原材料。

5.资源化利用：通过进一步加工提纯，可将高品位钒产品用于金属钒的生产，或作为添加剂应用于其他领域。

四、关键技术进步与优化1.高效分离技术：针对物理法和化学法中关键的分离环节，研发新型高效分离技术及设备，提高有用成分的回收率。

例如，开发高效浮选剂、优化浮选工艺参数等。

2.深度净化技术：针对化学法处理过程中的杂质去除环节，研究新型深度净化技术，提高产品的纯度。

例如，研究高分子吸附剂去除微量杂质的方法。

3.资源化利用技术：研究高品位钒产品的进一步加工提纯技术，拓展其在高端领域的应用。

例如，研究金属钒粉体的制备方法及其在高性能电池材料中的应用。